F2 · Aulas 19–20

Grandezas proporcionais

Grandezas diretamente proporcionais (GDP)

$\frac{y}{x}=k$ constante: dobrar uma dobra a outra. Gráfico é reta pela origem. Teste rápido: se ao zerar uma a outra não zera, não é GDP — é apenas função afim. Dividir em partes diretamente proporcionais usa $\frac{x_1}{a_1}=\frac{x_2}{a_2}=\frac{\text{total}}{\sum a_i}$.

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Duas grandezas são diretamente proporcionais quando a razão entre os valores correspondentes é sempre a mesma, ou seja, quando existe uma constante $k$ tal que $y = kx$; o ponto central é que essa relação exige que ambas variem na mesma proporção a partir de zero, o que faz com que o gráfico passe necessariamente pela origem e que a taxa de variação $k$ funcione como fator de escala entre as grandezas. Assim, se $k = 3$, cada aumento de 1 unidade em $x$ implica aumento de 3 unidades em $y$, e se $x$ cai à metade, $y$ também cai à metade. Um caso concreto: um carro a 80 km/h percorre 80 km em 1 h, 160 km em 2 h e 40 km em meia hora, mantendo constante a razão distância/tempo; se o tempo dobra, a distância dobra, e se o tempo é zero, a distância percorrida também é zero.

Já o preço de uma corrida de táxi com bandeirada fixa não é GDP em relação à distância, pois ao percorrer 0 km ainda se paga a bandeirada; nesse caso há apenas função afim $y = ax + b$, com $b \neq 0$.

Grandezas inversamente proporcionais (GIP)

$x\cdot y=k$ constante: dobrar uma reduz a outra à metade. Gráfico é hipérbole. Dividir em partes inversamente proporcionais a $a_i$ é o mesmo que dividir diretamente a $\frac{1}{a_i}$ — truque que evita montar sistema e cai com frequência na Vunesp.

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A chave para entender grandezas inversamente proporcionais é perceber que o produto entre elas nunca muda: se $x$ e $y$ são inversamente proporcionais, então $x \cdot y = k$, e esse $k$ tem unidade de medida — por exemplo, se $x$ é número de operários e $y$ é tempo em dias para concluir uma obra, $k$ se mede em "operário-dia" e representa o esforço total fixo da tarefa, o que ajuda a interpretar o resultado fisicamente. Assim, se um operário faz a obra em 12 dias, $k = 12$ operário-dias; com 3 operários, cada um contribui com o mesmo ritmo, o tempo cai para 4 dias, pois $3 \cdot 4 = 12$.

Regra de três composta

Compare cada grandeza isoladamente com a incógnita, fixando as demais, e decida direta ou inversa. Depois monte $\frac{x}{x_0}=\prod(\text{razões diretas})\cdot\prod(\text{razões invertidas})$. Mais operários e mais horas reduzem os dias: essas duas entram invertidas.

Aprofundar

A regra de três composta nada mais é do que a aplicação encadeada do raciocínio de proporcionalidade a situações com três ou mais grandezas interdependentes, e seu domínio passa por entender que a relação funcional entre a incógnita e cada grandeza só faz sentido quando as outras permanecem constantes — é esse o significado profundo do “fixar as demais”. Na prática, o vestibulando deve construir uma tabela organizando grandezas e valores, identificar qual delas contém o termo desconhecido e, então, perguntar para cada coluna restante: se eu aumentar essa grandeza, o valor procurado aumenta ou diminui? Quando aumenta, a proporção é direta e a razão entra como está; quando diminui, é inversa e a razão entra de cabeça para baixo, sempre confrontando os valores da situação nova com os da situação original.

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  • Grandezas diretamente e inversamente proporcionais

    Direta: y = kx, reta pela origem. Inversa: y = k/x, hipérbole — dobrar x divide y por 2. Mexa em k.